消防系统作为综合管廊的附属系统, 是综合管廊能否安全运营的重要保障。综合管廊消防系统的选择受到水量、设备安装空间、排水泵房设置等因素的制约。对于综合管廊消防系统的设计与建设, 各地做法不一。本文以银川某综合管廊工程项目为例, 本着安全使用、技术先进、经济合理的原则, 从手提式灭火器的布置和自动灭火系统的设计两方面来构建综合管廊的消防体系。

本工程综合管廊分为4舱, 纳入其中的管线有电力电缆、通讯电缆、给水、中水、热力、天然气、污水管线。其中高压电缆和低压电缆组成电力舱, 天然气和污水管分别单独成舱, 给水、中水、热力以及通信组成综合舱。

本工程在管廊内, 灭火器配置场所的火灾类别为A、C、E类, 综合舱和电力舱的火灾危险性为中危险级, 污水舱的危险等级为轻危险级, 天然气舱的危险等级为严重危险级;根据《建筑灭火器配置设计规范》 (GB50140-2005) , 在综合舱和电力舱选配磷酸铵盐干粉灭火器, 沿线每隔40m设置型号为MF/ABC4的灭火器2具;在污水舱选配磷酸铵盐干粉灭火器, 沿线每隔35m设置型号为MF/ABC4的灭火器2具;在天然气舱选配碳酸氢钠干粉灭火器, 沿线每隔20m设置型号为MF6的灭火器2具, 另外在各个舱的人员出入口、逃生口等处布置碳酸氢钠干粉灭火器。

本次设计纳入综合管廊的工程管线为电力管线、通信管线、给水管道、中水管道。根据火灾危险源分析, 管廊的火灾主要为电缆电气火灾。管廊内容纳了大量的电力电缆和通信电缆, 虽然这些电缆多为阻燃电缆, 但为确保电缆工作安全, 防止和及时扑灭火灾, 在管廊内设置有效的自动消防设施是十分必要的。

目前常用于综合管廊的自动灭火系统主要为超细干粉灭火系统、气溶胶灭火系统和高压细水雾, 灭火系统, 比选见表1。

根据上述各项目的分析, 超细干粉灭火系统的综合投资要远远低于气溶胶和高压细水雾系统。因此, 对管廊内的灭火系统选择, 在实用性、有效性、安全性、经济性等方面综合分析后, 本方案推荐超细干粉自动灭火系统。

体积法灭火计算如下:

式中N———灭火装置数量, 具;

m———单具灭火装置的充装量, 取5kg;

V₁———保护对象的计算体积, 本工程项目在电力舱和综合舱均布置超细干粉自动灭火系统, 其中电力舱断面尺寸宽为2.9m, 高为4.1m, 防火分区的长为200m, 体积为2 378 m³, 综合舱断面尺寸宽为3.9m, 高为4.1 m, 防火分区的长为200m, 体积为3 198m³;

C———灭火设计浓度, 取值不应小于0.14kg/m³且不小于经权威机构认证合格的灭火浓度的1.2倍, 取C=0.14×1.2 (kg/m³) 。

对于电力舱:N=2378×0.14×1.2/5=80 (具) , 间距L=200/80=2.5 (m) 。

对于综合舱:N=3198×0.14×1.2/5=108 (具) , 间距L=200/108=1.9 (m) 。

本工程设计选用超细干粉灭火系统, 综合舱沿线选用5kg超细干粉灭火装置, 保护对象为综合管廊内通讯管线, 在管廊顶部每隔1.9m设置1套超细干粉灭火装置。电力舱沿线选用5kg超细干粉灭火装置, 保护对象为综合管廊内电力管线, 在电力舱顶部每隔2.5m设置1套超细干粉灭火装置。以综合管廊内划分的防火分区作为一个防护区进行保护, 系统采用全淹没灭火方式。综合管廊的消防断面布置见图1。

本系统具有自动和手动2种控制方式。当防护区内有多台超细干粉灭火装置, 应将所有的超细干粉灭火装置分多组并联, 每组不超过15个串联, 然后通过2根导线连接到气体灭火控制器上。开关反馈信号, 应将所有的超细干粉灭火装置内的反馈开关 (常开型) 并联在一起, 然后通过2根导线连接到气体控制器, 灭火系统各组成部分及装置的不带电外壳应可靠接地, 并应考虑防雷击电流干扰灭火系统的措施。当管廊内某一处发生火灾时, 与之对应的一组15个超细干粉灭火装置在延时结束后马上喷放超细干粉, 与之相邻的各组灭火系统同时排放, 延迟时间不超过2s。

保护区均设有2路独立探测回路, 当第一回路探测器发出火灾信号时, 发出警报 (警铃报警) , 指示火灾发生部位, 提醒工作人员注意;当第二路探测器亦发出火灾信号后, 自动灭火器控制器开始进入延时阶段 (0~30s可调) , 此阶段用于疏散人员 (声光报警器等动作) 和联动设备的动作 (关闭通风、空调设备、防火卷帘门等) , 延时过后, 启动超细干粉灭火装置进行保护区灭火。当报警控制器处于手动状态, 报警控制器只发出报警信号, 不输出动作信号, 由信号人员确认火警后, 按下报警控制面板上的应急启动按钮或保护区门口处的紧急启动按钮, 即可启动喷放超细干粉。

综合管廊与传统敷设方式相比, 其火灾危险性大, 且扑救困难。因此, 首先应采取必要的工程措施 (如防火分区的划分以及防火门的设置) 降低火灾诱因, 控制火势蔓延。其次, 综合管廊在消防设计技术方面, 仍然处于探索研究阶段, 但综合管廊采用的自动灭火系统需有利于管线的安全运营。因此需根据不同的项目概况, 通过科学合理的分析来构建综合管廊的消防系统, 以确保综合管廊安全有序运营。